NAS服务器的NAS优势

NAS是一台服务器，有自己的核心，如CPU、内存、操作系统、磁盘系统，而磁盘阵列只是一个存储介质。NAS直接接到交换机或集线器上，磁盘阵列接到服务器后端。NAS不依赖于服务器，NAS有自己的文件管理系统，把服务器管理文件的包袱卸掉，提高服务器性能，磁盘阵列没有自己文件管理系统，完全依托于服务器，当数据流量很大时，给服务器造成的压力很大，易形成I/O瓶颈，使整个网络系统性能降低。磁盘阵列技术的出现，是为了提高数据存储的可靠性。它用效率来换取可靠性。NAS把磁盘阵列技术融合在它的文件系统中，这样既提高了数据的可靠性，又利用磁盘的并行操作，提高了系统的整体性能。 由上可基本看出NAS比磁盘阵列速度快的原因，下面就让我们来具体对NAS和磁盘阵列速度做一个比较。

控制普通磁盘的是通用操作系统，如UNIX或NT， 控制磁盘只是其职能中的一部分，I/O操作算法效率不高。而NAS的操作系统是专用的，它只管磁盘I/O，算法效率最高。

通用文件服务器的CPU当进行I/O操作时，系统发生中断，等待I/O完成后才能恢复应用运行。在有NAS的系统中，应用程序需要进行磁盘I/O操作时，I/O操作由NAS完成，在磁盘I/O操作中最费时间的是写操作，NAS将写请求先写到NVRAM(不掉电内存)中，这个动作完成后，应用程序即可恢复运行，所以要比磁盘阵列速度快得多，不但速度提升，效率也明显高于磁盘阵列。

磁盘阵列速度慢的根本原因在于磁头臂的查找是机械动作，所以减少磁头臂的移动次数是提高效率的关键。NAS对磁盘的I/O操作算法，尤其是写操作，比通用操作系统做了极大的改进，它最大限度地减少了磁头臂的移动次数。其算法保证磁头总是停留在一个可写的位置上，并从这个位置连续写下去。

通常的RAID(磁盘阵列)系统，对于通用操作系统来说是外加的，是额外负担。人们使用RAID是为了得到高可靠性，但这是以牺牲一定的系统效率做前提的。NAS的RAID系统是设计在它的专用操作系统中的，它不仅不是额外负担，相反由于多个磁盘的磁头臂可以同时并行读写，所以I/O速度更高了。

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解析:

it.zqsplc/Article_Print?ArticleID=2671

nas是neork attached storage 的简称，中文称为网络附加存储。再nas存储结构中，存储系统不再通过i/0总线附属某个特定的服务器或客户机，而是直接通过网络接口与网络直接连接，由用户通过网络访问。

nas实际上是一个带有瘦服务器(thin server)的存储设备，其作用类似于一个专用的文件服务器。这种专用存储服务器不同于传统的通用服务器，它去掉了通用的服务器原有的不适用的大多数计算功能，而仅仅提供文件系统功能，用于存储服务，大大降低了存储设备的成本。这种专用存储服务器不同于传统的通用服务器，它去掉了通用服务器原有的不适用的大多数计算功能，而仅仅提供文件系统功能，用于存储服务，大大降低了存储设备的成本。为方便存储到网络之间以最有效的方式发送数据，专门优化了系统硬软件体系结构，多线程、多任务的网络操作系统内核特别适合于处理来自网络的i/o请求，不仅响应速度快，而且数据传输速率也很高。

与传统以服务器为中心的存储系统相比，数据不再通过服务器内存转发（这回引起额外延迟和阻塞），直接再客户机和存储设备间传送（即所谓第三方传送），服务器仅起控制管理的作用，因而具有更快的相应速度和更高的数据带宽。另外，对服务器的要求降低，可大大降低服务器成本，这样就有利于高性能存储系统在更光的范围内普及应用。

它具有较好的协议独立性，支持unix、neare、windows nt、os/2或intra web的数据访问，客户端也不需要任何专用的软件，安装简易，甚至可以充当其它机器的网络驱动器，可以方便的利用现有的管理工具进行管理。 与传统的通用服务器不同，nas专用服务器能在不增加复杂度，管理开销，降低可靠性的基础上，使网络的存储容量增加，具有非常好的可扩展（scalability）。由于不需要服务器提供更多的硬件及服务，使服务器的可靠性和i/o性能大大提高，能充分利用可得到的10m~100mb网络带宽，有较大的数据吞吐量。 nas可以通过集线器（hub）或交换机tch）方便地接入到用户网络上，是一种即插即用的网络设备。为用户提供了易于安装、易于使用和管理、可靠性高和可扩展性好的网络存储解决方案。 nas使文件访问操作更为快捷，并且易于向基础设施增加文件存储容量。因为nas关注的是文件服务而不是实际文件系统的执行情况，所以nas设备经常是自包含的，而且相当易于部署。 nas设备与客户机之间主要是进行数据传输。今天在lan/wan上传输的大量数据被分成许多小的数据块。传输的处理过程需要占用处理器资源来中断和重新访问数据流。如果数据包的处理占用太多的处理器资源，则在同一服务器上运行的应用程序会受到影响。由于网络拥堵影响nas的性能，所以，其性能局限性之一是网络传输数据的能力。此外， nas存储的可扩展性也受到设备大小的限制。增加另一台设备非常容易，但是要像访问一台机器上的数据那样访问网络环境中的内容并不容易，因为nas设备通常具有独特的网络标识符。由于上述这些限制，nas环境中的数据备份不是集中化的，因此仅限于使用直接连接设备（如专用磁带机或磁带库）或者基于网络的策略，在该策略中，设备上的数据通过企业或专用lan进行备份。 与san不同，nas是部件级的存储方法。nas将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接到一群计算机上，所以nas在适用性方面具有不少优势。首先，nas可以无需服务器直接上网，不依赖通用的操作系统，而是采用一个面向用户设计的、专门用于数据存储的简化操作系统，内置了与网络连接所需的协议，因此使整个系统的管理和设置较为简单，其次nas是真正即插即用的产品，并且物理位置灵活，可放置在工作组内，也可放在其他地点与网络连接。 nas没有解决好的一个关键性问题，是其在备份过程中的带宽消耗，网络带宽要同时满足存储和正常的数据访问。现在，一个比较一致的看法是：nas可以很经济地解决存储容量不足的问题，但难以获得满意的性能，对于关键事务应用而言，它必须使用专用的宽带网段因此，如果公司的发展将需要大量的nas设备或是网络带宽需求超过千兆以太网，就应该考虑最高端的存储解决方案san。不过，从适用性和tco的角度出发，nas依然应该是国内多数企业的首选结构。 nas分类 电器型服务器电器型服务器是nas系列设备中最低端的产品。与本文中的其他存储方案不同，电器型服务器不是专门附加的存储设备。它们为网络提供了一个存储的位置，但是由于没有冗余的以及和高性能的组件，它们相对比较便宜。如果你十分注重高可靠性或一流的性能(而且你愿意为此多花一些成本)，还是应当考虑nas类的更高端产品。

AS是一种直接连接到IP网络之中的任务优化高性能存储设备。它的工作独立于多用途服务器，只用于一个用途–文件服务。NAS将专业化的文件服务器与存储技术相结合，通过文件系统的集中化管理实现网络文件的共享访问。允许一个异构（多协议）环境中的多个客户机和其它服务器共享数据。与传统存储技术相比，NAS主要有以下特性。

▪易于安装。NAS设备的安装非常简单，不需要任何其他专业操作就可以很容易地集成到网络中。NAS产品是真正即插即用的产品，内置专门用于数据存储的简化操作系统和网络协议，可以直接挂接到网络上。只需将NAS服务器连接到交换机上，分配一个IP地址即可，几分钟内就可完成安装并运行。

▪易于部署。NAS设备的物理位置是灵活的。它们可放置在网络中心局域网内，靠近数据中心的应用服务器；也可放在其他地点，通过物理链路与网络连接起来。用户可根据需要来确定NAS的物理位置，一般将其放置在访问频率最高的地方，以进一步缩短用户的访问时间并提高网络吞吐量。

▪方便使用和管理。客户不需安装任何额外软件，NAS服务器的设置、升级及管理均可通过Web浏览器远程实现。NAS服务器与网络直连（直接连接在网络核心交换机），当增加或移去NAS设备时不会中断网络的运行。

▪整体性能高。无需应用服务器的干预，NAS设备允许用户在网络上存取数据；这样既可减小CPU的开销，也能显著改善网络的性能。

▪跨平台使用。基于TCP/IP的数据传输使NAS可以支持多种网络文件系统，如NFS、CIFS、NCP和AFP等。NAS独立于操作系统平台，可以支持Windows、UNIX、Mac、Linux

不同操作系统平台的文件可以共享，具有文件服务器的特点。NAS与DAS相比拥有更大的存储空间和相对低廉的价格。

▪提高数据可用性。NAS的数据可用性包括四个方面：

① 采用磁盘阵列技术，NAS可保证硬件设备和数据的安全与完整。

② 通过网络共享数据，即使相应的应用服务器不再工作了，仍然可以读取数据。

③ 采用嵌入式操作系统，而且不运行应用软件，具有很强的稳定性和可靠性。

④ 网络管理员可方便地设置用户或用户组对NAS服务器的访问权限。

▪性能价格比优异。NAS为那些访问和共享大量文件系统数据的企业环境提供了一个高效、性能价格比优异的解决方案。NAS是精简型服务器，在硬件架构上只需CUP、内存、硬盘、网卡和主机板等。在软件方面，操作系统也是精简型系统，有些甚至是免费的Linux；因此在成本方面比普通服务器便宜很多，而作为专用存储服务器的性能则更高。

3. NAS的应用场合

对于用户来说，使用NAS具有以下好处。

▪发挥存储设备的效益。NAS集中管理和分配存储空间，不仅可节省大量的硬件购置费用，还能充分利用硬盘的空间。

▪集中管理数据。通过NAS将原本分散的数据集中在同一存储装置上，即便于数据的管理和控制，又便于数据备份。

表8.1给出了NAS与DAS的性能对比表。NAS主要面向高效的文件共享任务，适用于那些需要通过网络传送大量文件数据的场合。例如，当企业需要应付快速数据增长的问题，或者解决相互独立的工作环境所带来的系统限制时，可以采用NAS技术。利用集中化的网络文件访问机制和共享来解决这些问题，从而达到减少系统管理成本，提高数据备份和恢复功能的目的。在某些情况下，企业可以有限地为数据库应用部署NAS解决方案。NAS对于通过网络将文件数据传输到多个客户端的需求，NAS能够很好地胜任。因为大多数NAS请求是针对少量数据的，数据可以高效地传输很长距离。

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